【摘 要】
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倒立摆系统是一非线性、强耦合、多变量和自然不稳定的系统。通过它能有效地反映控制过程中诸如可镇定性、鲁棒性、随动性以及跟踪等多种关键问题,是检验各种控制理论的理想
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倒立摆系统是一非线性、强耦合、多变量和自然不稳定的系统。通过它能有效地反映控制过程中诸如可镇定性、鲁棒性、随动性以及跟踪等多种关键问题,是检验各种控制理论的理想模型。对其的稳定控制是控制界一个极具挑战性的难题。本文建立了一级、二级和三级倒立摆的数学模型,分析了系统的能控性和能观测性。根据理论分析,提出了用线性二次行最优控制理论建立系统控制的方案,并设计了二级倒立摆系统控制器。通过对硬件在回路仿真技术的研究,利用MATLAB RTW实时工具箱构建了倒立摆系统实时控制平台,实现了二级倒立摆的稳定控制并对结果做了必要的分析。该平台可以用于倒立摆其它控制算法的研究,具有良好的通用性。
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